Ciclo de Desenvolvimento de Sistemas de BD

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1 Gerenciamento de Dados e Informação Fernando Fonseca Ana Carolina Valeria Times Bernadette Loscio Robson Nascimento Ciclo de Desenvolvimento de Sistemas de BD Investigação dos Dados Modelagem dos Dados Projeto do Banco de Dados Implementação do Banco de Dados Monitoramento e Manutenção do BD 2 2 1

2 Modelagem! Transformar aspectos do mundo real em elementos de um modelo de dados formal Modelagem Conceitual Modelo de Dados Genérico Específico de SGBD Modelagem Lógica 3 3 Modelagem Conceitual! Análise de Dados! Determinar os recursos de dados fundamentais de uma organização através da catalogação dos dados existentes em termos de entidades e relacionamentos! Permitir um projeto de uma estrutura de arquivos capaz de dar apoio a diversas aplicações relacionadas 4 4 2

3 Modelagem Conceitual! Análise de Dados (Cont.)! Estabelecer as bases de todos os fatos relevantes à organização de dados! Facilitar a integração das diversas divisões de uma organização pela indicação dos dados que lhes são comuns 5 5! Utilizado para construir modelos conceituais de BD! Criado por Peter Chen em 1976 e, posteriormente, sofreu algumas extensões! Mais difundido e utilizado pela comunidade de BD! É um padrão para modelagem conceitual! Modelo simples (poucos conceitos)! Representação gráfica (fácil compreensão) 6 6 3

4 ! Representa o significado dos dados como Entidades Relacionamentos Componentes Básicos Atributos 7 7! Entidade! Representação abstrata de objetos do mundo real - algo sobre os quais dados são armazenados no BD! Objetos concretos (cliente, livro,...)! Objetos abstratos (conta,empréstimo,...)! Exemplo! Um banco tem contas e clientes Entidades Clientes e Contas 8 8 4

5 ! Conjunto de entidades! Grupos de entidades com características similares! Correpondem aos substantivos na descrição informal da análise de dados! Abstração informal Contas Clientes... cliente instâncias conta 9 9! Conjunto de entidades (Cont.)! Representação gráfica! Símbolo: Retângulo nomeado! Representação pode variar em implementações de ferramentas CASE distintas

6 ! Relacionamento! Representação abstrata de associação entre objetos do mundo real para armazenar no BD! Exemplo: No banco, um cliente c 1 é titular da conta ct 3! Conjunto de Relacionamentos! Grupo de relacionamentos do mesmo tipo, sobre os quais deseja-se manter informações no BD! Corresponde aos verbos na descrição informal da análise de dados 11 11! Conjunto de Relacionamentos (Cont.)! Abstração informal (Rafael, 2222) Contas Clientes... (Ana, 5555) (Ana, 1111) (Pedro, 3333) (Rita, 4444)

7 ! Conjunto de Relacionamentos (Cont.)! Representação gráfica! Símbolo: Losango nomeado 13 13! Conjunto de Relacionamentos (Cont.)! Cardinalidade! Determina a quantidade (mínima e máxima) de ocorrências de relacionamentos que uma instância de entidade pode ter com outras instâncias de entidades

8 ! Conjunto de Relacionamentos (Cont.)! Cardinalidade Mínima (ou participação) de um relacionamento! Determina a quantidade mínima de ocorrências de relacionamentos que uma instância de entidade pode ter com outras instâncias de entidades! Indica se a participação das ocorrências de entidades no relacionamento é obrigatória ou opcional (tipo do relacionamento) 15 15! Conjunto de Relacionamentos (Cont.)! Cardinalidade máxima (ou apenas cardinalidade) de um relacionamento! Determina a quantidade máxima de ocorrências de relacionamentos que uma instância de entidade pode ter com outras instâncias de entidades

9 ! Conjunto de Relacionamentos (Cont.)! Cardinalidade max total/obrigatório max Parcial/opcional 17 17! Conjunto de Relacionamentos! Cardinalidade Mínima ou Participação (Cont.)! Valores válidos! Min = 0 relacionamento opcional ou parcial! Min > 0 relacionamento obrigatório ou total! Min Max! Para efeitos práticos, são relevantes Min = 0 ou Min =

10 Relacionamentos! Cardinalidade mínima ou participação (1, max) (0, max) Movimenta Um cliente não precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada. (0, max) (1, max) Movimenta Um cliente precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta não precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada. (0, max) (0, max) Movimenta Um cliente não precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta não precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada. (1, max) (1, max) Movimenta Um cliente precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada Relacionamentos! Cardinalidade mínima ou participação: max Movimenta max Um cliente não precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada. max Movimenta max Um cliente precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta não precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada. max Movimenta max Um cliente não precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta não precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada. max Movimenta max Um cliente precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada

11 ! Cardinalidade máxima (ou apenas cardinalidade) de um relacionamento! Valores válidos! Max > 0! Max Min! Para efeitos práticos, são relevantes duas cardinalidades máximas 1 e n Relacionamentos! Ex. Cardinalidade Máxima: (min, 1) Movimenta (min, n) Um cliente pode movimentar várias contas. Uma conta pode ser movimentada no máximo por um cliente. (min, n) (min, 1) Movimenta Um cliente pode movimentar no máximo uma conta. Uma conta pode ser movimentada por vários clientes (min, 1) (min, 1) Movimenta Um cliente pode movimentar no máximo uma conta. Uma conta pode ser movimentada por no máximo um cliente (min, n) (min, n) Movimenta Um cliente pode movimentar várias contas. Uma conta pode ser movimentada por vários clientes

12 Relacionamentos! Ex. Cardinalidade Máxima: 1 n Movimenta Um cliente pode movimentar várias contas. Uma conta pode ser movimentada no máximo por um cliente. n 1 Movimenta Um cliente pode movimentar no máximo uma conta. Uma conta pode ser movimentada por vários clientes 1 1 Movimenta Um cliente pode movimentar no máximo uma conta. Uma conta pode ser movimentada por no máximo um cliente n Movimenta n Um cliente pode movimentar várias contas. Uma conta pode ser movimentada por vários clientes Relacionamentos! Ex. Participação e Cardinalidade Máxima: (1, 1) (0, n) Movimenta Um cliente pode movimentar várias contas. Um cliente não precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta só pode ser movimentada por um cliente. Uma conta precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada. (1, n) (1, n) Movimenta Um cliente pode movimentar várias contas. Um cliente precisa movimentar uma conta para ser para ser cadastrado. Uma conta pode ser movimentada por vários clientes. Uma conta precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada

13 Relacionamentos! Ex. Participação e Cardinalidade Máxima: 1 n Movimenta Um cliente pode movimentar várias contas. Um cliente não precisa movimentar uma conta para ser cadastrado. Uma conta só pode ser movimentada por um cliente. Uma conta precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada. n Movimenta n Um cliente pode movimentar várias contas. Um cliente precisa movimentar uma conta para ser para ser cadastrado. Uma conta pode ser movimentada por vários clientes. Uma conta precisa ser movimentada por um cliente para ser cadastrada ! Considerando apenas as cardinalidades máximas, tem-se os seguintes tipos de relacionamentos! 1:1 Um para Um! 1:n Um para Vários! m:n Vários para Vários! Nas primeiras iterações do projeto conceitual, pode-se usar apenas as cardinalidades máximas dos relacionamentos. Contudo, recomenda-se que as cardinalidades mínimas sejam definidas o quanto antes

14 ! Conjunto de Relacionamentos (Cont.)! Pode existir mais de um relacionamento entre as mesmas entidades 27 27! Conjunto de Relacionamentos (Cont.)! Papel de entidade no relacionamento! Função que uma ocorrência de uma entidade cumpre em uma ocorrência de um relacionamento Papéis

15 ! Atributo! Toda propriedade descritiva de uma entidade ou relacionamento! Uma entidade sempre é representada por um conjunto de atributos! Atributos de uma entidade Cliente! Cert_reservista, nome, telefone, CPF, logradouro, CEP! Atributos de uma entidade Conta! numero, data_abertura, saldo! Correspondem aos complementos na descrição informal da análise conceitual 29 29! Atributo (Cont.)! Abstração informal Último Saque

16 ! Atributo (Cont.)! Representação gráfica! Símbolo: 31 31! Atributo (Cont.)! Relacionamentos podem ter atributos! Atributos de um relacionamento n:n entre Cliente e Conta! data/hora dos saques, valor dos saques n n

17 ! Atributo (Cont.)! A cardinalidade do relacionamento afeta a inserção de atributos nos relacionamentos ou nas entidades! Para 1:1, 1:N ou N:1 optar por inserir nas entidades! Para N:M pode ser inserido no relacionamento 33 33! Atributo (Cont.)! Cliente-Conta (1:N) um atributo ultimo acesso fica em conta! Cliente-Conta (N:M) um atributo ultimo acesso fica no relacionamento! Cada instância de uma entidade ou relacionamento tem seu próprio valor para cada atributo! nome Rita, Ana, Pedro, Rafael,...! Conta 4444, 1111, 3333, 2222,...! Valor do saques R$600, R$300, R$500, R $100,

18 ! Atributo (Cont.)! Tipos de atributos! Simples X Composto! Monovalorado X Multivalorado 35 35! Atributo (Cont.)! Atributo simples: não pode ser dividido! Atributo composto: pode ser dividido em outros atributos! Usado quando se deseja referir ao atributo como um todo em certas ocasiões e somente à parte dele em outras! Ex.: Nome do cliente pode ser estruturado em prenome, nome-intermediário e sobrenome

19 ! Atributos (Cont.)! Atributo monovalorado: só possui um valor para uma instância de entidade! EX: Rafael só pode ter um valor para o atributo CPF! Atributo multivalorado: pode possuir vários valores para uma instância de entidade! Ex.: Rafael pode ter vários valores para o atributo telefone 37 37! cenas dos próximos capítulos! 38 19

20 ! Atributos (Cont.)! Atributo identificador (ou atributo chave)! Usado para identificar uma instância de uma entidade! Pode ser:! Simples à um único atributo! Compostoà mais de um atributo! Atenção: Um identificador deve ser mínimo (formado pelo menor número possível de atributos) e não pode haver atributo identificador em relacionamentos ! Atributos (Cont.)! Atributo Derivado! É um atributo cujo valor será definido a partir de cálculos sobre outros atributos e não será armazenado no BD.! Ex: Idade do correntista e quantidade de contas

21 ! Atributo Identificador (Cont.)! Exemplos Não é adequado. Contudo, o BRModelo não tem atributo discriminador! 41 41! Atributo Identificador (Cont.)! Exemplos O EERCASE tem atributo discriminador (sublinhado pontilhado) para estes casos!

22 ! Atributo Identificador! Exemplos (Cont.) Conceitos Avançados

23 ! Cenário 1! Clientes podem ter vários dependentes! Dependentes precisam do identificador de Cliente para formar o seu Relacionamento Identificador 45 45! Relacionamento Identificador (Entidade Fraca)! A entidade não tem atributos suficientes para formar seu identificador! A entidade (fraca) só existe se estiver relacionada a outra entidade (forte)! Usa o identificador da entidade forte para formar o seu

24 ! Relacionamento Identificador (Entidade Fraca) Entidade fraca Entidade forte Representação gráfica 47 47! Relacionamento Identificador (Entidade Fraca) Entidade fraca Entidade forte Representação gráfica

25 ! Relacionamento Identificador - Recursão Ex.: Grupo Banco (Fraca) (Forte) Banco Agência 49 49! Cenário 2! Clientes novos devem ser patrocinados ( indicados ) por um cliente antigo! Um cliente antigo pode patrocinar ( indicar ) vários clientes novos Auto-Relacionamento

26 ! Auto-relacionamento! Representa uma associação entre ocorrências de um mesmo conjunto de entidades! Exige a identificação de papéis Um cliente pode ser patrocinador de vários clientes. Um cliente só pode ser patrocinado por um cliente ! Abstração informal Clientes

27 ! Cenário 3! Um cliente pode ter N contas em um banco (N>=1)! Uma conta pode ser de M clientes (M>=1)! Uma conta pode ter X produtos bancários (X>=1)! Uma conta pode ter produtos bancários diferentes para clientes diferentes Relacionamento Ternário 53 53! Relacionamento Ternário

28 ! Relacionamento Ternário (Cont.)! Grau de relacionamento! Corresponde ao número de conjuntos de entidades, não necessariamente distintos, que participam de um relacionamento! Um conjunto de entidades pode ser tratado como um relacionamento de grau zero para efeito de comparação com outros relacionamentos 55 55! Grau de relacionamento (Cont.)! Tipos de grau de relacionamento! Binário: Uma ocorrência do relacionamento deve envolver simultaneamente instâncias de dois conjuntos de entidades! Ternário: Uma ocorrência do relacionamento deve envolver simultaneamente instâncias de três conjuntos de entidades! N-ário: analogamente aos outros

29 ! Relacionamento Ternário (Cont.) 57 57! Relacionamento Ternário (Cont.)! Cardinalidade! É definida considerando cada agrupamento de N - 1 e n t i d a d e s, a t é c o b r i r t o d o s o s agrupamentos! Pode ser definida usando a abordagem look across ou look here! Participação! A abordagem look here é a única que consegue capturar corretamente a semântica de participação em relacionamentos N-ários

30 ! Relacionamento Ternário (Cont.)! Cardinalidade??? 59 59! Relacionamento Ternário (Cont.)! Cardinalidade Uma conta contratada por um cliente pode ter vários produtos bancários Note que clientes diferentes podem ter produtos diferentes na mesma conta

31 ! Relacionamento Ternário (Cont.)! Cardinalidade Um produto vinculado a um conta pode ser contratado por vários clientes 61 61! Relacionamento Ternário (Cont.)! Cardinalidade Um cliente pode contratar o mesmo produto para várias contas

32 ! Relacionamento Ternário (Cont.)! Participação Neste cenário pode-se cadastrar clientes, produtos e contas isoladamente 63 63! Relacionamento Ternário (Cont.)! Participação Neste cenário pode-se cadastrar clientes e produtos isoladamente. Contudo, uma conta só pode ser cadastrada se ocorrer o relacionamento contratar

33 ! Relacionamento Ternário (Cont.)! Relacionamento ternário <> 3 relacionamentos binários!! (cli,prod,cont) <> (cli,prod), (cli,cont) e (prod,cont)! 65 65! Relacionamento Ternário (Cont.)! A cardinalidade máxima 1 deve ser usada com atenção! n 1 n! Para cada par (prod,cont) existe apenas um único cliente, ou seja, o relacionamento (cli, prod, cont) é identificado unicamente pelo par (prod,cont)

34 ! Cenário 4 Entidade Associativa 67 67! Entidade Associativa (ou agregação)! Substitui a associação entre relacionamentos, a qual não é prevista pelo modelo ER! É um relacionamento que passa a ser tratado como entidade! Permite o uso de relacionamento opcional!

35 ! Entidade Associativa (Cont.) 69 69! Entidade Associativa (Cont.)

36 ! Entidade Associativa (Cont.)! Caso não se deseje usar o conceito de entidade associativa, deve-se transformar o relacionamento em entidade fraca, a qual pode ser relacionada com outra entidade 71 71! Entidade Associativa (Cont.)! Os relacionamentos identificadores são do lado n

37 ! Entidade Associativa (Cont.)! O exemplo abaixo corresponde a uma implementação alternativa para um relacionamento ternário 73 73! Cenário 5! Um cliente pode ser pessoa física ou jurídica Generalização /Especialização

38 ! Generalização/Especialização! Permite atribuir atributos e/ou relacionamentos particulares a um subconjunto de entidades especializadas! Permite a herança de propriedades (atributos) e relacionamentos! Agrega ao seu conjunto de propriedades e relacionamentos as propriedades e relacionamentos da entidade genérica 75 75! Generalização/Especialização - Exemplos

39 ! Relacionamento Relevante X Redundante! Necessita compreensão detalhada do ambiente 77 77! Determinação da existência de relacionamento! Se um atributo puder descrever mais de um tipo de entidade, é bem provável que se torne relacionamento! Cotejar tipos diferentes de entidades e determinar se alguma questão significativa pode ser feita ligando os dois! Determinar se o relacionamento é relevante

40 ! Determinação de existência (Cont.)! Atributo de um tipo de entidade tratado como um segundo tipo de entidade relacionada ao primeiro! O próprio atributo tem atributos relevantes adicionais! O segundo tipo de entidade é por si próprio relevante Modelo E/R! Determinação de existência (Cont.)! Atributo como outra entidade! O atributo identifica de fato o segundo tipo de entidade! Entidades do segundo tipo podem se relacionar com várias ocorrências do primeiro tipo! Outras entidades são vistas relacionadas com entidades do segundo tipo

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